Местное сжатие железобетонных элементов

Справка по работе с расчётом · СП 63.13330.2018 с Изменениями № 1, 2, пп. 8.1.43–8.1.45, условия (8.80) и (8.83)
Железобетонные конструкции. СП 63.13330.2018 с изменениями № 1 и № 2 → Железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры

1. Что считает

Расчёт на местное сжатие (смятие) при действии сжимающей силы, приложенной на ограниченной площади нормально к поверхности элемента. Учитывается повышенное сопротивление бетона под грузовой площадью, а при сварных сетках косвенного армирования — ещё и их сопротивление.

Изменения № 1 и № 2 пункты 8.1.43–8.1.45 и 10.3.18 не затрагивают. Изменение № 1 изложило заново п. 5.2.1 — расчёт на местное сжатие производят по предельным усилиям — и таблицы 6.13 и 6.14, по которым взяты R_s,xy и диаметры классов.

2. Расчётная схема и допущения

Без косвенной арматуры: N ≤ ψ·R_b,loc·A_b,loc (8.80); R_b,loc = φ_b·R_b (8.81); φ_b = 0,8·√(A_b,max/A_b,loc) (8.82), не менее 1,0 и не более 2,5; ψ = 1,0 при равномерном и 0,75 при неравномерном распределении местной нагрузки.

A_b,max: центры тяжести A_b,max и A_b,loc совпадают, границы A_b,max отстоят от каждой стороны A_b,loc на размер этой стороны (рисунок 8.9). Отступ вдоль X — от сторон длиной a_y, вдоль Y — от сторон длиной a_x; у края элемента расчётная площадь за край не выходит, поэтому отступ не больше расстояний до краёв по обе стороны.

С сетками: N ≤ ψ·R_bs,loc·A_b,loc (8.83); R_bs,loc = R_b,loc + 2·φ_s,xy·R_s,xy·μ_s,xy (8.84); φ_s,xy = √(A_b,loc,ef/A_b,loc) (8.85), где A_b,loc,ef не более A_b,max; μ_s,xy = (n_x·A_sx·l_x + n_y·A_sy·l_y)/(A_b,loc,ef·s) (8.86). Правая часть (8.83) не более удвоенной правой части (8.80).

A_b,loc,ef = l_x·l_y — площадь внутри контура сеток по крайним стержням; l_x, l_y — длины стержней в осях крайних стержней.

П. 10.3.18: сетки располагают в пределах A_b,max; у края элемента — по площади размерами в каждом направлении не менее a_x + a_y. На рисунке 8.9 это минимальная зона, при которой косвенное армирование учитывается в расчёте: если сетки у края меньше, программа считает по (8.80).

3. Порядок работы

1. Выберите класс бетона и условия его работы.
2. Задайте размеры грузовой площади a_x и a_y и распределение нагрузки.
3. Задайте расстояния от грузовой площади до краёв элемента слева, справа, снизу и сверху; оставьте поле пустым, если края поблизости нет.
4. Задайте местную сжимающую силу N.
5. Если есть сварные сетки — класс, шаг s и стержни вдоль X и Y: число, диаметр и длину.
6. Нажмите кнопку с примером внизу левой панели — страница заполнится готовыми данными, на которых видно, что и куда вводится.
7. Правьте поля: расчёт пересчитывается сам через мгновение после правки, отдельной кнопки «посчитать» нет.
8. Смотрите правую панель: расчётная схема, сводка результатов, проверки, графики и таблица по сечениям.
9. Убедитесь, что невязки в таблице проверок близки к нулю — это и есть признак того, что расчёт сошёлся.
10. Нажмите «Сформировать отчёт» — откроется отдельная страница с полным ручным выводом: формула со своим номером по справочнику, подстановка чисел, результат.
11. «Сохранить JSON» кладёт исходные данные в файл, «Загрузить JSON» возвращает их обратно — так удобно хранить варианты.

4. Исходные данные

Поля перечислены в том же порядке, в каком идут на странице.

5. Как читать результаты

6. Что означают проверки

Проверяется то, что в решении не участвовало: совпадение означает, что вывод верен, а не что арифметика повторена дважды.

7. Если программа отказывается считать

Сообщения об ошибках здесь не технические: каждое называет физическую причину и подсказывает, что поправить.

8. На что обратить внимание

• Грузовая площадь принимается прямоугольной, края элемента — параллельными её сторонам.
• По глубине сетки располагают в пределах удвоенного размера грузовой площади при толщине элемента более удвоенного бо́льшего размера грузовой площади и в пределах толщины — при меньшей толщине (п. 10.3.18). Программа это не проверяет: толщина элемента и число сеток не задаются.
• Косвенное армирование должно соответствовать конструктивным требованиям 10.3.
• Единицы всюду согласованы: длины в метрах, силы в килоньютонах, моменты в кН·м, жёсткости в кН и кН·м². Если ввести жёсткость в МПа или в Н, ответ будет бессмысленным по величине, но программа об этом не догадается.
• Пустое поле и ноль — не одно и то же там, где это оговорено: ноль часто означает «не учитывать», а пустое поле — «подобрать самому».
• Отчёт самодостаточен: формулы в нём отрисовываются встроенным KaTeX, картинки — векторные, поэтому файл можно переслать или распечатать без интернета.
• Все проверки в отчёте считаются по величинам, которые в решении не участвовали. Невязка порядка 10⁻¹² и меньше означает машинный ноль; заметная невязка — повод разобраться, а не округлить.